2019年第31屆中國化學(xué)奧林匹克初賽試題含參考答案

1、言簡意賅，遠(yuǎn)見卓識，望君采納，謝謝！刪除水印可，編輯頁眉，選中水印，點(diǎn)擊刪除。中國化學(xué)會第 31屆全國高中學(xué)生化學(xué)競賽（省級賽區(qū)）試卷估分用答案（2017 年 8 月 27 日 9:00 12:00）題號12345678910總分滿分101012101012613107100得分評卷人競賽時(shí)間 3小時(shí)。遲到超過半小時(shí)者不能進(jìn)考場。開始考試后1小時(shí)內(nèi)不得離場。時(shí)間到，把試卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤離考場。試卷裝訂成冊，不得拆散。所有解答必須寫在指定的方框內(nèi)，不得用鉛筆填寫。草稿紙?jiān)谧詈笠豁?。不得持有任何其他紙張。姓名、?bào)名號和所屬學(xué)校必須寫在首頁左側(cè)指定位置，寫在其他地方者按廢卷論處。

2、允許使用非編程計(jì)算器以及直尺等文具。H 1.008相對原子質(zhì)量He 4.003Li 6.941Be 9.012B10.81C 12.01N 14.01O 16.00F 19.00Ne 20.18Na 22.99Mg 24.31Al 26.98Si 28.09P 30.97S 32.07Cl 35.45Ar 39.95K 39.10Ca 40.08Sc 44.96Ti 47.88V 50.94Cr 52.00Mn 54.94Fe 55.85Co 58.93Ni 58.69Cu 63.55Zn 65.41Ga 69.72Ge 72.61As 74.92Se 78.96Br 79.90Kr 83.8

3、0Rb 85.47Sr 87.62Y 88.91Zr 91.22Nb 92.91Mo 95.94Tc98Ru 101.1Rh102.9Pd 106.4Ag 107.9Cd 112.4In114.8Sn 118.7Sb 121.8Te 127.6I 126.9Xe131.3Cs 132.9Ba137.3La LuHf178.5Ta 180.9W183.8Re186.2Os 190.2Ir192.2Pt195.1Au197.0Hg 200.6Tl204.4Pb207.2Bi209.0Po210At 210Rn 222Fr 223Ra 226Ac LaRfDbSgBhHsMtDsRgCnUutUuq

4、UupUuhUusUuoLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr第1題（10分）根據(jù)條件書寫化學(xué)反應(yīng)方程式。1-1工業(yè)上從碳酸氫錢和鎂硼石 Mg 2B2O4（OH）2在水溶液中反應(yīng)制備硼酸。1-1 2NH 4HCO 3 + Mg 汨2O4（OH） 2 = 2MgCO 3 + 2NH 3 + 2H 3BO3 2NH 4HCO 3 + Mg 2B2O49H） 2 + 2H2O = Mg 2（OH） 2CO3 + NH 3 + 2H3BO31-2從乏燃料提取缽元素的過程中，利用亞硝酸鈉在強(qiáng)酸溶液中將Pu3+氧化為Pu4+。

5、1-2 4H + + 2HNO2 + 4Pu3+= N2O + 4Pu4+ 3H2O （21-3NaBH4與氯化饃（摩爾比2:1）在水溶液中反應(yīng)，可得到兩種硼化物：硼化饃和硼酸（摩 爾比1:3）。1-3 8NaBH 4 + 4NiCl 2 + 18H 2O = 6H 3BO3 + 2Ni 2B + 8NaCl + 25H 2 （2 分）1-4_通過KMnO4和H2O2在KF-HF介質(zhì)中反應(yīng)獲得化學(xué)法制F2的原料K2MnF6。1-4 2KMnO 4 + 3H2O2 + 2KF + 10HF = 2K 2MnF6 + 3O2 + 8H2O （2 分）1-5磷化氫與甲醛的硫酸溶液反應(yīng)，產(chǎn)物僅為硫酸鱗

6、（鹽）。1-5 2PH3 + 8HCHO + H 2SO4 = P（CH 2OH）42SO4 2第2題（10分）21氨晶體中，氨分子中的每個(gè) H均參與一個(gè)氫鍵的形成，N原子鄰接幾個(gè)氫原子？ 1摩爾固態(tài)氨中有幾摩爾氫鍵？氨晶體融化時(shí)，固態(tài)氨下沉還是漂浮在液氨的液面上？言簡意賅，遠(yuǎn)見卓識，望君采納，謝謝！刪除水印可，編輯頁眉，選中水印，點(diǎn)擊刪除。2-16(3個(gè)氫鍵、3個(gè)共價(jià)鍵)；(1分)3 mol (1分)；下沉(1分)。22 P4s5是個(gè)多面體分子，結(jié)構(gòu)中的多邊形雖非平面狀，但仍符合歐拉定律，兩種原子成鍵 后價(jià)層均滿足8電子，S的氧化數(shù)為-2。畫出該分子的結(jié)構(gòu)圖(用元素符號表示原子)2-223水

7、煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)CO(g) + H 2O(g) - H2(g) + CO2(g)是一個(gè)重要的化工過程，已知如下鍵 能(BE)數(shù)據(jù)：BE(OO) =1072 kJ mol-1 , BE(O-H) = 463 kJ mol-1, BE(C=O) = 799 kJ mol-1, BE(H-H) = 436 kJ mol-1估算反應(yīng)熱，該反應(yīng)低溫還是高溫有利？簡述理由。2-3 AH =2BE(C=O) + BE(H-H) - BE(C三 O)- 2BE(O-H)=-36 KJ mol-1 (1 分)該反應(yīng)的 AH0,根據(jù)勒夏特列平衡移動原理，故而低溫有利于平衡正向移動，因而低溫有利。(1分)注：實(shí)際反應(yīng)要

8、用合適的溫度。24硫粉和S2-反應(yīng)可以生成多硫離子。在 10 mL S2-溶液中加入0.080 g硫粉，控制條件使硫 粉完全反應(yīng)。檢測到溶液中最大聚合度的多硫離子是 $32-且S 2-(n = 1,2,3,)離子濃度之比符合 等比數(shù)列1,10，,10n-1。若不考慮其他副反應(yīng)，計(jì)算反應(yīng)后溶液中 S2-的濃度ci和其起始濃度C0。254根據(jù)題意可得溶液中只有三種含硫離子S2-, S22-, S32-列式 S2-S22-/S32-C110C1100C1根據(jù)零價(jià) S 守恒可得：10C1 + 2 100C1 = n（S） = 2.49 10災(zāi) mol （1 分）因而 ci = 1.2 1伙3 mol

9、L-1 （1 分）co = ci + 10ci + 100ci = 0.13 mol L-1 （ 1 分）第3題(12分)在金屬離子 M3+的溶液中，加入酸 HmX,控制條件，可以得到不同沉淀。pH 1,得到沉淀A(M 2Xn yH2O, y 7 ,得到沉淀BM X(OH) , A在空氣氣氛中的熱重分析顯示， 從30C升溫至10000,失重11.1%,對應(yīng)失去5個(gè)結(jié)晶水(部分)；繼續(xù)加熱至300 0,再 失重31.2%,放出無色無味氣體，殘留物為氧化物M2O3, B在氮?dú)鈿夥罩屑訜嶂?300 0總失重29.6%。31通過計(jì)算，指出 M是哪種金屬，確定 A的化學(xué)式。3-1由MX(OH)可知X為-

10、2價(jià)，因而 A為M2X3yH2O根據(jù)第一步失去 5個(gè)結(jié)晶水可以確定其分子量為811.53g mol-1 (1分)因?yàn)樵跓嶂胤治鲋蟹懦鰺o色無味的氣體，因而推測該氣體可能為CO2 (1分)當(dāng)X為碳酸根時(shí)，驗(yàn)證無合理答案。因而推測X為C2O42-,經(jīng)過分子量計(jì)算可得 M為Bi。( 1分)因而 A的化學(xué)式為： Bi2(C2O4)3 7H2O (1分)32寫出A在空氣中熱解的反應(yīng)方程式。3-2 2Bi2(C2O4)3 7H2O + 3O2 = 2Bi2O3 + 14H2O + 120O2 (2 分)Bi2(C2O4)3 7H2O = Bi 2(C2O4)3 2H2O + 5 H2O言簡意賅，遠(yuǎn)見卓識，望

11、君采納，謝謝！刪除水印可，編輯頁眉，選中水印，點(diǎn)擊刪除。2Bi 2（0204）3 2H20 + 30 2 = 2Bi 2O3 + 4H 2O + 12CO 233通過計(jì)算，確定 B在N2氣氛中失重后的產(chǎn)物及產(chǎn)物的定量組成（用摩爾分?jǐn)?shù)表示）3-3 Mrg）= 92.25 g mol-1,剩下的為 BiO 0.75 （2 分）所以產(chǎn)物為 Bi（66.7%）+Bi 203（33.3%） （2 分）34寫出B在氮?dú)鈿夥罩蟹纸獾姆磻?yīng)方程式。4Bi（C 2O4）（OH） = 2Bi + Bi 2O3 + 2H 2O + 7OO2 + CO （2 分）第4題（10分）隨著科學(xué)的發(fā)展和大型實(shí)驗(yàn)裝置（如同步輻射

12、和中子源）的建成，高壓技術(shù)在物質(zhì)研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。高壓不僅會引發(fā)物質(zhì)的相變，也會導(dǎo)致新類型化學(xué)鍵的形成。近年來 就有多個(gè)關(guān)于超高壓下新型晶體的形成與結(jié)構(gòu)的研究報(bào)道。4-1 Na0l晶體在50-300 GPa的高壓下和Na或Cl2反應(yīng)，可以形成不同組成、不同結(jié)構(gòu)的晶 體。下圖給出其中三種晶體的晶胞（大球?yàn)槁仍樱∏驗(yàn)殁c原子）。寫出A、B、C的化學(xué)式。4-1 A NaCl3 B Na3ClC Na2Cl （每個(gè) 1 分）4-2在超高壓（300 GPa）下，金屬鈉和氨可形成化合物。結(jié)構(gòu)中，鈉離子按簡單立方排布，形成Na4立方體空隙（如右圖所示），電子對（2e-）和氨原子交替分布填充在立

13、方體的中心。4-2-1寫出晶胞中的鈉離子數(shù)。4-2-1 8。（1 分）4-2-2寫出體現(xiàn)該化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的化學(xué)式。4-2-2 Na2（e2） He。（1 分）4-2-3若將氨原子放在晶胞頂點(diǎn)，寫出所有電子對（2e-）在晶胞中的位置。4-2-3體心、棱心。（1分）4-2-4晶胞邊長a = 395pm。計(jì)算此結(jié)構(gòu)中Na-He的間距d和晶體的密度p （單位:gcm-1）。4-2-4 p = zMNaV = 5.39 g mol-1 （2 分）d = v3/4a = 171 pm （2 分）第5題（10分）由元素X和Y形成的化合物 A是一種重要的化工產(chǎn)品，可用于制備潤滑劑、殺蟲劑等。A言簡意賅，遠(yuǎn)見卓

14、識，望君采納，謝謝！刪除水印可，編輯頁眉，選中水印，點(diǎn)擊刪除?？捎缮a(chǎn)X單質(zhì)的副產(chǎn)物FeP2與黃鐵礦反應(yīng)制備，同時(shí)得到另一個(gè)二元化合物B。B溶于稀硫酸放出氣體C,而與濃硫酸反應(yīng)放出二氧化硫。C與大多數(shù)金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng)。純 凈的A呈黃色，對熱穩(wěn)定，但遇潮濕空氣極易分解而有臭雞蛋味。A在乙醇中發(fā)生醇解，得到以X為單中心的二酯化合物 D并放出氣體C, D與C12反應(yīng)生成制備殺蟲劑的原料E、放出刺激性的酸性氣體 F并得到Y(jié)的單質(zhì)（產(chǎn)物的摩爾比為1:1:1）。A與五氧化二磷混合加熱，可得到兩種與 A結(jié)構(gòu)對稱性相同的化合物 G1和G2。51 寫出A、C到F以及G1和G2的分子式。5-1 A P4s10

15、 C H2s D HSPS（OC2H5）2 E C1PS（OC2H5）2 F HC1 G1 P4s604 G2 P4O6S4 （每個(gè)1分）52寫出由生產(chǎn)X單質(zhì)的副產(chǎn)物FeP2與黃鐵礦反應(yīng)制備 A的方程式。5-2 2FeP2 + 12FeS2 = P4s10 + 14FeS （1 分）53 寫出B與濃硫酸反應(yīng)的方程式。5-3 2FeS + 13H 2SO4 = 2Fe（HSO 4）3 + 10H 2O + 9SO2 （2 分）第6題（12分）釘?shù)呐浜衔镌诎l(fā)光、光電、催化、生物等領(lǐng)域備受關(guān)注。6研究者制得一種含混合配體的Ru（II）配合物Ru（bpy） n（phen）3-n（ClO 4）2（配體結(jié)

16、構(gòu)如下圖）。元素分析結(jié)果給出 C、H、N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 48.38%、3.06%、10.54%。磁性測量表明該 配合物呈抗磁性。明推算配合物化學(xué)式中的n值。6-1-1 n = 2。（1 分）612寫出中心釘原子的雜化軌道類型。6-1-2 d2sp3 （1 分）6-2利用顯微鏡觀察生物樣品時(shí)，常用到一種被稱為“釘紅”的染色劑，釘紅的化學(xué)式為 Ru3O2（NH 3）14Cl 6,由Ru（NH 3）6Cl 3的氨水溶液暴露在空氣中形成，釘紅陽離子中三個(gè)釘原 子均為6配位且無金屬-金屬鍵。6-2-1寫出生成釘紅陽離子的反應(yīng)方程式。6-2-1 12Ru（NH 3）63+ O2 + 6H2O = 4Ru

17、 3O2（NH 3）i46+ + 12NH4+ 4NH 3 （2 分）6-2-2畫出釘紅陽離子的結(jié)構(gòu)式并標(biāo)出每個(gè)釘?shù)难趸瘧B(tài)。6-2-2H3NHH33NH 3（3分）+3 +4 +3 （每個(gè)1分）6-2-3寫出釘紅陽離子中橋鍵原子的雜化軌道類型。6-2-3 sp 雜化（1 分）6-2-4經(jīng)測定，釘紅陽離子中 Ru-O鍵長為187 pm,遠(yuǎn)小于其單鍵鍵長。對此，研究者解釋 為：在中心原子和橋鍵原子間形成了兩套由d和p軌道重疊形成的多中心兀鍵。畫出多中心冗鍵的原子軌道重疊示意圖。6-2-4毋T毋M測（1分）言簡意賅，遠(yuǎn)見卓識，望君采納，謝謝！刪除水印可，編輯頁眉，選中水印，點(diǎn)擊刪除。第7題（6分）嵌

18、段共聚物指由不同聚合物鏈段連接而成的聚合物。若其同時(shí)擁有親水鏈段和疏水鏈段，會形成內(nèi)部為疏水鏈段，外部為親水鏈段的核 -殼組裝體（如膠束）。下圖所示為一種 ABA型 嵌段共聚物，該嵌段共聚物在水中可以形成膠束并包載藥物分子，在氧化或還原的條件刺激下， 實(shí)現(xiàn)藥物的可控釋放。口ABA型三嵌段共聚物71該共聚物的合成方法如下：先使單體X與稍過量單體 Y在無水溶劑中進(jìn)行聚合反應(yīng)，形成中部的聚氨酯鏈段，隨后加入過量乙二醇單甲醍CH3（OCH2CH2）nOH進(jìn)行封端。寫出單體X與Y的結(jié)構(gòu)式。7-1HO-(CH2)6S-S-(CH2)e-OHNC。（每個(gè)1分）OCN72在氧化還原條件下二硫鍵可發(fā)生斷裂，采用

19、 R-S-S-R簡式，寫出其斷鍵后的氧化產(chǎn)物 O和還原廣物 P。7-2 O : ROH、S P : RSH （每個(gè) 1 分）73該嵌段共聚物所形成的膠束可以包載右圖中哪種抗癌藥物？簡述理由。紫杉醇O 、OHI鹽酸阿霉素7-3紫杉醇。（1分）鹽酸阿霉素中存在大量羥基、默基以及錢鹽基團(tuán)，形成氫鍵的能力很強(qiáng)，傾向于與共聚物的親水部分結(jié)合，難以被包和。（1分）第8題（13分）8-1判斷以下分子是否有手性。CH/DHHO-IHHO-HH-OHOHCH/DH8-1 1.有2.有3.有4.有5.無（每個(gè) 1分）8-2畫出以下反應(yīng)所得產(chǎn)物的立體結(jié)構(gòu)簡式，并寫出反應(yīng)類型（Sn1或SN2）。（每個(gè)1分）言簡意賅，遠(yuǎn)見卓識，望君采納，謝謝！刪除水印可，編輯頁眉，選中水印，點(diǎn)擊刪除。反應(yīng)原料反應(yīng)試劑產(chǎn)物反應(yīng)類型1Hs